1. Spectrometer ke eng?

Spectrometer ke sekhele se hlalosang sesebelisoa se arolang le ho lekanya likarolo tsa spectral tsa sebopeho sa 'mele. Ke lisebelisoa tse lekanyang phetoho e tsoelang pele eo likarolo tsa spectrum li arohaneng le motsoako oa tsona oa pele.

Ho na le mefuta e mengata ea li-spectrometer ho pota-pota 'me tse ling tse tloaelehileng tse teng ke Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectrometer, Mass Spectrometer le Optical Spectrometer.

1.1 NMR Spectrometer

NMR Spectrometer e hlokomela le ho lekanya tšebelisano ea li-nuclei spins ha sampuli e behoa sebakeng se matla sa makenete. Letšoao la NMR le hlahisoa ha li-nuclei li sebelisana le matla a khoheli ka makhetlo a mangata a amanang le maqhubu a nuclei.

Matla a khoheli a intramolecular a pota-potileng athomo ka molek'huleng a fetoha ho latela maqhubu a molumo, ka hona a senola sebopeho sa limolek'hule tsa sampole.

1.2 Boholo ba Spectrometer

Mass Spectrometer e lekanya karo-karolelano ea boima-ho-chaji ea li-ion le ho supa sebopeho sa likarolo tse teng sampuling. Sena se sebetsa ka ho etsa sampole ea ionizing, e etsang hore limolek'hule tse ling li qosoe le ho arohana ho ea ka karolelano ea boima ba tsona ho ea ho tefiso.

Joale li-ion tsena li bonoa ke sesebelisoa se khonang ho bona likaroloana tse qosoang.

1.3 Optical Spectrometer

Optical Spectrometer e lekanya litšobotsi tsa khanya, hangata haufi le sebaka sa optical sebakeng sa motlakase oa motlakase, ke hore, khanya ea ultraviolet, e bonahalang le ea infrared.

Phetoho ea ho monya le ho ntšoa ha matla a khanya ka bolelele ba maqhubu a leholimo ho lumella hore lisebelisoa li khethoe.

Sehloohong sena, re tla shebana le Optical Spectrometer. 

2. Molao-motheo o sebetsang oa Spectrometer

spectrometer e na le likarolo tse tharo tse kholo - lekhalo la monyako, grating le detector.

2.1 Sekhao sa Monyako

Leseli le tsoang mohloling le kena lekhalong la monyako 'me boholo ba lekhalo le lekanya boholo ba khanya e ka lekanngoang ka sesebelisoa. Sekhahla sa sekhechana se boetse se ama qeto ea optical ea spectrometer, moo boholo ba sekhechana se senyenyane, tharollo e leng betere.

Lebala le fetoha le fapaneng ka mor'a hore le fete lephatlong 'me ka ho bonahatsa lekhalo le khelohang seiponeng se thulanang, leballo lea hohlana. Mahlaseli a Collimated joale a lebisitsoe ho grating ea diffraction. The grating e sebetsa e le ntho e qhalakanyang 'me e arola leseli ka har'a maqhubu a eona.

2.2 Ho sila

Monochromator e sebelisa ketsahalo ea optical dispersion in the prism kapa diffraction from diffraction gratings ho khetha bolelele bo itseng ba maqhubu a khanya. Li-spectrometer tsa setso, li-prism li ne li sebelisetsoa ho hasanya leseli.

Leha ho le joalo, ka ho qaptjoa ha grating ea diffraction, e ile ea fetoha monochromator e sebelisoang ka ho fetisisa ho li-spectrometer tsa morao-rao kaha e na le melemo e mengata ho feta prism. 

Lisebelisoa tsena ka bobeli li khona ho arola leseli ka mebala e mengata, empa grating ea diffraction e ka etsoa ho jala mebala ka lehlakoreng le leholo ho feta prism. Li-prism li boetse li na le khaso e phahameng feela sebakeng sa UV ha li-grating tsa diffraction li na le phallo e phahameng le e sa khaotseng ho pholletsa le mahlaseli a UV, VIS le IR. 

Hang ha leseli le otla grating ea diffraction, bolelele bo bong le bo bong bo bonahala ka lehlakoreng le fapaneng. Diffraction grating tsa boholo bo fapaneng le tsona li sebelisoa ho fumana mefuta e fapaneng ea maqhubu.

Beam e fetoha e fapaneng hape ka mor'a hore e bontšoe ho tloha grating, kahoo e otla seipone sa bobeli ho tsepamisa maikutlo le ho se lebisa ho detector.

2.3 Mosireletsi

Mohloli o tšoara ponahalo ea leseli 'me o lekanya matla a khanya e le mosebetsi oa bolelele ba maqhubu. Lintlha tsena li fetisoa ka mokhoa oa digital ebe li raloa ho software e le graph.

3. Likarolo tsa Spectrometer

Karolo e ka holimo e buile ka hore na spectrometer e sebetsa joang. Karolong ena, likarolo tsa spectrometer le mefuta e fapaneng ea karolo ka 'ngoe li tla koaheloa.

3.1 Mehloli ea Leseli

Mehloli e khanyang e atisang ho fumanoa spectrometer e entsoe ka Tungsten Halogen, Deuterium, Xenon Arcs, LED, Mercury Argon, Zinc kapa Lasers.  

3.2 Sekhao sa Monyako

Li-slits li na le boholo bo fapaneng, ho tloha ho 5μm ho ea ho 800μm le bolelele ba 1mm ho isa ho 2mm. Boholo ba lekhalo bo itšetlehile ka kopo le li-slits tse tloaelehileng tse sebelisoang ka bophara ba 10, 25, 50, 100 le 200μm.

3.3 Liipone

Mefuta e atileng haholo ea liipone ho potoloha hangata ke liipone tsa sefofane le tse chitja. Liipone tse chitja li ka aroloa ka mefuta e 'meli - liipone tsa concave le convex spherical. Leha ho le joalo, ho spectrometer, hangata ho sebelisoa liipone tse chitja tse concave.

3.4 Diffraction Gratings

Ho na le mefuta e 'meli ea li-grating tsa diffraction tse fumanehang' marakeng - Ruled Grating le Holographic Grating.

Grating e laoloang e hlahisoa ka ho kenya li-grooves holim'a sefahleho se bonahatsang ho sebelisa sesebelisoa sa mofuta oa taemane mochine o laolang ha holographic grating e hlahisoa ke mokhoa o tsejoang e le interference lithography, e etsang mokhoa oa ho kena-kenana le mahlaseli a mabeli a UV. 

Li-grating tse laoloang li ka chesoa bakeng sa maqhubu a khethehileng a maqhubu 'me hangata li na le bokhoni bo phahameng ho feta li-gratings tsa holographic.

Holographic gratings e atisa ho ba le mokhoa o ts'oanang oa groove le sebaka se arohaneng, 'me se hlahisa khanya e fokolang ha e ntse e hlahisoa optically.

3.5 Batšoara

Mehlala hangata ke maro, empa likhase le lintho tse tiileng le tsona li ka lekoa. Hangata lisampole li kenngoa ka har'a sele e bonaletsang, e bitsoang cuvette. Li-tubes tsa liteko le tsona li ka sebelisoa sebakeng sa li-cuvettes lisebelisoa tse ling. 

Lintho tse sebelisoang ho hlahisa cuvette li itšetlehile ka mefuta e mengata ea spectral eo spectrometer e e koahelang. Silika e kopantsoeng kapa khalase ea quartz hangata e sebelisoa kaha e pepeneneng ka UV ho ea libakeng tsa IR.

3.6 Li-detectors

Ho na le mefuta e mengata e fapaneng ea li-detectors tse sebelisoang li-spectrometer tse fapaneng 'me tse ling tse sebelisoang hangata ke photomultiplier tube (PMT), photodiode, photodiode array, charge-coupled device (CCD), bolometer le multi-channel analyzer (MCA).

3.7 Sebopeho

Litsamaiso tse ngata tsa spectrometer li sebelisana le komporo ka USB, RS-232 kapa Ethernet. Ka tsoelo-pele ea theknoloji, litsamaiso tse ncha li khona ho fetisa data ntle le waelese li sebelisa Wi-Fi le Bluetooth.

3.8 Software

Lisebelisoa tse ngata li ka kenngoa ts'ebetsong ka li-spectrometers bakeng sa ho fumana data. Likhamphani tse ngata tse hlahisang sesebelisoa li tla fana ka software e lumellanang le spectrometer eo ba e hlahisang. Ka mohlala, Li-spectrometer tsa StellarNet tla le software ea bona e tsejoang ka hore ke SpectraWiz.

Holim'a software e joalo e seng e entsoe, ho na le tse ling tse u lumellang ho etsa khoutu le ho iketsetsa lenaneo la hau, le ho le etsa ho latela litlhoko tsa hau, ke hore LabVIEW, Visual C, C #, VB, VBA bakeng sa MS Excel le MATLAB.

4. Tšebeliso ea Spectrometer

Ho na le lisebelisoa tse 'maloa tsa spectrometer.

Mohlala o le mong, sebonela-hōle sa UV se sebelisang mefuta e mengata ea 200 - 400nm, se kentsoeng ka sekheo sa monyako se bophara ba 200μm, hammoho le grating ea holographic e nang le boholo ba groove ea 2400g/mm, le sebui sa CCD sa pixels tse 2000, se ka bona litšila. ka har'a limolek'hule tsa tlhaho - joalo ka benzene, e leng litšila tse tloaelehileng tse fumanehang ho cyclohexane, 'me boteng ba eona bo ka bonoa habonolo ka ho monya ha eona ka tlhōrō ea 255nm ho spectrum.

5. Mefuta ea li-Spectrometers tsa Optical

Optical Spectrometers e ka aroloa ka litsela tse peli. Tsela ea pele ke ka bolelele ba maqhubu a tsona ha tsela ea bobeli e le ka thepa ea bona ea ho kopana ha leseli. 

5.1 Wavelength

  • Mahlaseli (UV)

Sebonela-hōle sa UV se sebelisa khanya ho leqhubu la leqhubu la UV pakeng tsa 200 - 400nm ho lekanya hore na sampole e monya kapa e bonahatsa khanya e kae, le ho fumana likhakanyo tsa likarolo tsa sampole. 

Li-electrone tse sampuling li thabile ho tloha fatše ho ea sebakeng se phahameng sa matla ha limolek'hule li monya matla a fanoang ke lebone la UV. Boholo ba matla ao lielektrone li nang le ona a lekana le bolelele ba maqhubu ao li ka a monyang.

Khethollo ea sampole e etsoa ka ho bapisa mahlaku a hlahisoang ha sampole e monya leseli la UV le mahlahahlaha a metsoako e tsebahalang.

UV Spectrometer hangata e sebelisa mabone a deuterium arc, xenon arc kapa tungsten halogen. Mofuta oa grating o sebelisoang hangata ke holographic grating 'me detector e sebelisoang hangata ke PMT, photodiode, photodiode array kapa CCD. Hangata li-detectors li tla le boholo ba pixel ea 14μm ka 200μm.

UV Spectrometer e sebelisoa hangata liindastering tse kang Mahlale a Lintho, Taolo ea Boleng, Petrochemistry, Lijo le Temo, Saense ea Bophelo, Lisebelisoa tsa Optical, jj.

E boetse e sebelisoa hangata lits'ebetsong tse kang ho lemoha litšila, le ho ba teng kapa ho ba sieo ha sehlopha leha e le sefe se sebetsang ka har'a motsoako, ho khetholla metsoako, tlhaloso ea sebopeho sa metsoako ea lintho tse phelang, joalo-joalo.

  • E bonahala (VIS)

VIS spectrometer e sebetsa ka tsela e tšoanang le ea UV spectrometer, ntle le hore sena se sebelisa leseli sebakeng se bonahalang sa mabone a motlakase, ke hore bolelele ba maqhubu a 400nm ho isa ho 700nm, ho khetholla metsoako e sa sebelisaneng le lebone la UV.

Sesebediswa sena se ka boela sa lekanyetsa kgatello ya dintho disampole ka ho metha ho fetiswa ha tsona kapa matla a ho monya.

Tungsten halogen, mabone a xenon le li-LED hangata li sebelisoa e le mehloli ea leseli ho spectrometer ea VIS.

E sebelisa mofuta o tšoanang oa grating ea diffraction le detector joalo ka spectrometer ea UV. VIS spectrometer e boetse e sebelisoa haholo indastering le lits'ebetsong tse tšoanang le tsa UV spectrometer.

IR spectrometer e sebelisa phetoho e sisinyehang ea molek'hule ea tlhaho e nang le leseli la IR ho tsebahatsa lisebelisoa tse hlahang ponong ea IR. 

Leseli la IR le ka aroloa ka likarolo tse tharo pakeng tsa 700nm ho isa ho 1mm - haufi, bohareng le hole ba infrared, e leng kamano le spectrum e bonahalang.

Lifoto ho tloha bohareng ba IR ho ea pele li khona ho hlahisa litlatsetso tse sisinyehang ka har'a liathomo tse tlanngoeng hantle 'me ha li khone ho hlasimolla lielektrone kaha matla ha a maholo ka ho lekaneng.

Sampole e monya mahlaseli a IR 'me e tsamaellana le matla le litšisinyeho tsena. Sena se lumella pono ea ho monya ea metsoako hore e ngoloe 'me ponahalo e ikhetha ho motsoako ka mong.

Fourier-transform IR (FTIR) Spectrometer, e bokellang lintlha ka mefuta e mengata e fapaneng, e sebelisa Fourier transform ho fetolela data e tala hore e be spectrum. 

Haufi, bohareng le hole-IR e sebelisa lebone la tungsten-halogen, globar le mercury Lamp, ka ho latellana. Mofuta oa grating o kentsoeng hangata o laoloa ke grating. Li-spectrometer tsa NIR hangata li sebelisa li-photodiode tsa InGaAs tse boholo ba pixel ba 25μm ka 500μm ha li-spectrometer tsa MIR tsona li sebelisa lisebelisoa tsa pyroelectric tse nang le boholo ba pixel ba 48.5μm ka 48.5μm le li-spectrometer tsa FIR li sebelisa a-Si kapa VOx bolometer ea boholo ba 75μm ka boholo ba 75μm.

Hangata sena se ka fumanoa liindastering tse kang Meriana, Tšireletseho ea Tikoloho, Lijo le Lisebelisoa. Lisebelisoa tse sebelisang IR spectrometer li kenyelletsa sebopeho sa protheine, tlhahlobo ea sebaka, ho tsebahatsa metsoako, tlhahlobo ea nanoscale semiconductor, joalo-joalo.

5.2 Litšebelisano

  • Ho ikhethela

Joalo ka ha lebitso la eona le fana ka maikutlo a, absorption spectroscopy e lekanya ho monya ha mahlaseli, joalo ka ts'ebetso ea bolelele ba maqhubu kapa khafetsa, ea sampole e nang le mohloli.

Mohlala o monya matla ho tsoa mohloling 'me matla a ho monya a fapana ho ea ka makhetlo, phetoho ena e hlahisa matla a ho monya. Mokhoa ona oa spectroscopy o etsoa ho pholletsa le mahlaseli a motlakase.

Absorption spectroscopy e sebelisoa ho fumana metsoako e teng ka sampuling le ho lekanya hore na e bokae. UV, VIS le IR spectroscopy tse boletsoeng ka holimo ke mehlala ea spectroscopy ea ho monya.

Mohloli o tloaelehileng oa leseli o sebelisoang ho spectrometry ea ho monya ke lebone le se nang letho la cathode 'me PMT e sebelisoa e le sebui. Hangata sena se sebelisoa ho remoutu sensing, astronomy le atomic le molecular fisiks.

  • Ho nahanisisa

Reflectance spectroscopy e lekanya boholo ba khanya e bontšitsoeng kapa e hasaneng ho tloha sampuling.

Lifoto tse tsoang mohloling tse bonts'itsoeng ho tsoa sampoleng kapa tse qotsitsoeng ka mohlala ho thoe li hasane.

Joale li-photon tsena tse hasantsoeng lia bonoa ebe lia rekotoa. Sena se fella ka polane ea ponahatso khahlanong le wavelength.

Lisebelisoa tsa reflectance spectroscopy hangata li sebelisa lasers, superluminescent diode, LED, kapa mabone a halogen e le mohloli oa khanya le li-CCD, photodiodes kapa MCA joalo ka mofuputsi oa eona. 

Reflection spectrometer e sebelisoa indastering ea bongaka ho fana ka tlhahisoleseling mabapi le mahloriso a lisele mme e ka sebelisoa le indastering e kang saense ea tikoloho le jeology.

  • Phetiso

Transmission spectroscopy e bolela tekanyo ea khanya ea khanya e fetang sampole e sa fetohe.

E amana haholo le spectroscopy ea ho monya, ka hona ba arolelana setupo se tšoanang.

Maqhubu a phetiso a tla ba le litlhōrō tse phahameng ka ho fetisisa ho maqhubu a maqhubu moo ho monya ho fokolang haholo ha khanya e ngata e feta sampole.

Ho itšetlehile ka mefuta ea spectral, mehloli e fapaneng ea leseli e sebelisoa. Hangata ho sebelisoa li-LED, Tungsten halogen, kapa mabone a deuterium. Li-detectors tse tloaelehileng tse khethiloeng ke li-photodiode le li-CCD. Hangata sena se sebelisoa tlhahlobong ea meriana.

  • khanyang

Spectrofluorometer

Joalo ka ha ho boletsoe ho spectroscopy ea UV, lielektrone tsa sampole lia thaba ha li monya khanya ebe li tloha sebakeng sa fatše ho ea sebakeng se phahameng sa elektroniki se nang le maemo a fapaneng a ho sisinyeha.

Li-electrone tse thabileng li ka fetela sebakeng sa eona sa fatše ka ho ntša photon 'me mokhoa ona o tsejoa e le fluorescence.

Ha lielektrone li ka oela maemong afe kapa afe a fapaneng a ho sisinyeha sebakeng sa fatše, li-photon tse hlahisitsoeng li tla ba le matla a fapaneng, 'me ka hona ho fapana ho matla le bolelele ba maqhubu.

Ka hona, spectroscopy ea fluorescence e hlalosoa e le tekanyo ea tekanyo ea fluorescence ho tloha sampuling. Hangata e sebelisa leseli sebakeng sa UV kapa VIS bakeng sa ho hlasimolla lielektrone.

Fluorescence e lekantsoe ka li-spectrometer tsa fluorescence 'me e lekanya litšobotsi tse fapaneng tsa fluorescence, joalo ka matla le kabo ea wavevelength ea tlhahiso. Emission spectrum e bontša hore na lisampole li ntša maqhubu a fe.

Lisebelisoa tse lekanyang fluorescence li tsejoa e le fluorometers. Li-fluorometers hangata li sebelisa mabone a laser, LED, xenon arc kapa mercury vapor e le mohloli oa eona o khanyang. Hangata li-Photodiode kapa li-PMT li khethoa e le li-detectors ho spectroscopy ea fluorescence.

Mokhoa ona oa spectroscopy o ka fumanoa hangata indastering ea tlhokomelo ea bongaka, ea biochemical le ea tikoloho. Likopo li kenyelletsa tlhahlobo ea mofets'e liseleng tsa motho, ho bona litšila kapa ho tseba le ho lekanya likhakanyo tsa lintho, le ho bona libaktheria tse fapaneng, livaerase le likokoana-hloko tse bakang tšoaetso.

  • Ho hasana

Ha leseli le feta har'a ntho, boholo ba eona e tsoela pele ka tsela ea eona ea pele, leha ho le joalo karolo e nyenyane e hasana ka mahlakoreng a mang.

Thekniki ye e theilwe godimo ga teori ya go phatlalala ga Raman. Phello ea ho hasanya ke ho hasana ha inelastic ea photon ka taba, e bolelang hore ho na le phetoho ea tataiso ea leseli le, matla a lahleheloa ke li-photons ka mor'a ho sebelisana le sampuli.

Hangata, limolek'hule li tla fumana matla a ho sisinyeha ho tsoa ho li-photon tsa ketsahalo.

Boholo ba leseli le qhalanang ha le fetohe ka matla 'me sena ke ho hasana ha Rayleigh. Raman scattering e entsoe ka karoloana e nyane haholo ea li-photon tse hasantsoeng (hoo e ka bang 1 ho limilione tse 10).

Ka ho sekaseka phetoho ea ho sisinyeha ho sampole, thepa e kang sebopeho sa lik'hemik'hale, crystallinity, litšebelisano tsa limolek'hule li ka khethoa. Joalokaha ho boletsoe ka holimo, ho hasana ha Raman ho fokola haholo, ka hona ho hlokahala spectrometer e hlokolosi haholo ho hlahloba leseli.

Sesebelisoa sena se sebelisoa hangata liindastering tse kang k'hemistri, fisiks, meriana, bonono le bongaka. E thusa ho khetholla limolek'hule le ho hlahloba likamano tsa lik'hemik'hale, ho khetholla le ho ithuta sebopeho sa thepa, ho fumana lithethefatsi tsa maiketsetso ka har'a liphutheloana, ho ithuta li-biominerals, joalo-joalo.

6. Raman Spectrometer

Raman spectroscopy e ipapisitse le tšebelisano ea leseli (hangata laser) le litlamo tsa lik'hemik'hale tsa thepa.

Leseli le hasanngoa ka kotloloho ho lisampole ebe le fetisoa ka sefeng ho tlosa likaroloana tsa ho hasana ha Rayleigh.

Leseli le setseng la ho hasana ha Raman le lebisoa ho grating ea diffraction pele le leba nqa sesupaneng.

Qetellong e hlahisa sebopeho sa Raman moo tlhōrō e 'ngoe le e 'ngoe le matla a ka fanang ka boitsebiso bo itseng ka sampuli.

Raman spectrometer e sebelisa laser e tsoelang pele feela e le mohloli oa eona oa leseli.

Hangata ho sebelisoa li-laser tsa spectral ho tloha bofubelu ho ea ho NIR, leha ho le joalo, tšebeliso ea li-lasers tse bonahalang tse putsoa le tse tala li ntse li eketseha lilemong tsa morao tjena.

E boetse e sebelisa grating ea holographic joalo ka monochromator ea eona le CCDs joalo ka mochokisi oa eona.

7. Spectrometer Vs. Spectrophotometer

Hangata batho ba ferekanya Spectrometer le Spectrophotometer. A skrophotometer ke sesebediswa se lekanyang phetiso le moneho wa kganya joalo ka tshebetso ya bolelele ba maqhubu a ntho.

Hangata e sebetsana le khanya ho tloha haufi le ultraviolet ho ea ho leseli le bonahalang ho isa haufi le infrared. The spectrophotometer ka boeona e na le spectrometer hammoho le mohloli o khanyang ho khantša sampuli hamolemo. 

Molao-motheo oa ho sebetsa o tšoana le spectrometer, moo monochromator e sebelisetsoang ho khetha leqhubu la khanya ho fihlela sampuli. Ho ipapisitse le khanya ea sampuli, leseli le ka bonahala kapa le fetisoa. Ka mor'a moo, detector e tlaleha matla a leseli le bonahalitsoeng kapa le fetisoang.

Sena se phetoa ka monochromator ka maqhubu a fapaneng a maqhubu hore detector e lekanye phetoho ea matla a khanya. Sephetho sa ho qetela e ne e tla ba sekhahla sa ho monya joalo ka ts'ebetso ea bolelele ba maqhubu.

8. Hokae ho Reka Spectrometer e Tšepahalang?

Kaha joale u se u tseba hore na spectrometer ke eng le lisebelisoa tsa eona, u lokela ho tseba hore na u ka reka e tšepahalang hokae. U ka reka li-spectrometer tse tšepahalang ho tloha Wavelength Opto-Electronic.

Re barekisi ba li-spectrometer tsa StellarNet, tse fanang ka li-spectrometer tsa optical bakeng sa litekanyo ho UV, VIS le NIR, ho tloha ho wavelengths ea 190 - 2300nm. StellarNet spectrometers e etselitsoe hore e nkehe, e kopane ntle le likarolo tse tsamaeang.

Webosaete ena e bonoa hantle ka Chrome/Firefox/Safari.
Selemo se Secha sa Machaena!
Re tlohile ho tloha 29 Jan - 6 Feb empa sebaka sa rona sa marang-rang se sebetsa 24/7.
Re romelle potso mme re tla araba ha re khutla 😎.